Электрод - Electrode

О покемонах см. Электрод (Покемон).
Электроды, используемые в дуговая сварка в среде защитного металла

An электрод является электрический проводник используется для контакта с неметаллической частью схема (например, полупроводник, электролит, а вакуум или воздух). Слово было придумано Уильям Уэвелл по просьбе ученого Майкл Фарадей от двух Греческий слова: электрон, смысл Янтарь (откуда слово электричество выводится), и годос, прочь.[1][2]

В электрофор, изобретенный Йохан Вильке, была ранней версией электрода, используемого для изучения статичное электричество.[3]

Анод и катод в электрохимических ячейках

Конфигурация электрода

Электрод в электрохимическая ячейка называется либо анод или катод (слова, придуманные Уильям Уэвелл по просьбе Фарадея).[1] Анод теперь определяется как электрод, на котором электроны покинуть камеру и окисление (обозначен знаком минус, «-»), а катод - электродом, на котором электроны входят в ячейку и снижение происходит (обозначается знаком плюса, «+»). Каждый электрод может стать анодом или катодом в зависимости от направления тока через ячейку. Биполярный электрод - это электрод, который функционирует как анод одной ячейки и катод другой ячейки.

Первичная ячейка

А первичная ячейка это особый тип электрохимической ячейки, в которой реакция необратима,[4] Таким образом, идентичность анода и катода является фиксированной. Анод всегда является отрицательным электродом. Ячейку можно разряжать, но нельзя перезаряжать.

Вторичная ячейка

А вторичная ячейка, например аккумуляторная батарея, это ячейка, в которой обратимы химические реакции. Когда элемент заряжается, анод становится положительным (+), а катод - отрицательным (-) электродом. То же самое и в электролитическая ячейка. Когда элемент разряжается, он ведет себя как первичный элемент, с анодом в качестве отрицательного электрода и катода в качестве положительного электрода. Процессы зарядки и разрядки, например, в литий-ионные батареи, как правило, несут большие убытки из-за Контактное сопротивление у электродов. Минимизация этих локализованных потерь на электродах представляет собой важный подход к улучшению использования энергии при электрохимическом хранении.

Прочие аноды и катоды

В вакуумная труба или полупроводник имеющий полярность (диоды, электролитические конденсаторы ) анод - положительный (+) электрод, а катод - отрицательный (-). Электроны входят в устройство через катод и выходят из устройства через анод. Многие устройства имеют другие электроды для управления работой, например, основание, затвор, управляющую сетку.

В трехэлектродной ячейке противоэлектрод, также называемый вспомогательный электрод, используется только для подключения к электролиту, чтобы ток мог быть подан на рабочий электрод. Противоэлектрод обычно изготавливается из инертного материала, такого как благородный металл или же графит, чтобы предотвратить его растворение.

Сварочные электроды

В дуговая сварка электрод используется для пропускания тока через заготовку, чтобы соединить две части вместе. В зависимости от процесса электрод может быть расходным, в случае газовая дуговая сварка или же дуговая сварка в среде защитного металла, или не расходные, например, в газовая вольфрамовая дуговая сварка. Для системы постоянного тока сварочный пруток или стержень может быть катодом для сварного шва наполняющего типа или анодом для других сварочных процессов. Для аппарата для дуговой сварки на переменном токе сварочный электрод не считается анодом или катодом.

Электроды переменного тока

Для электрических систем, использующих переменный ток, электроды представляют собой соединения от схемы к объекту, на который воздействует электрический ток, но не обозначаются анодом или катодом, потому что направление потока электронов изменяется. периодически обычно много раз в секунду.

Использует

Электроды используются для подачи тока через неметаллические объекты, чтобы изменять их различными способами и для измерения проводимости в различных целях. Примеры включают:

Химически модифицированные электроды

Химически модифицированные электроды это электроды, поверхность которых химически модифицирована для изменения физический, химический, электрохимический, оптический, электрические, и транспортные свойства. Эти электроды используются для продвинутых целей в исследованиях и исследованиях.[5]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Вайнберг, Стивен (2003). Новое издание "Открытие субатомных частиц". Издательство Кембриджского университета. С. 81–. Bibcode:2003dspr.book ..... W. ISBN  978-0-521-82351-7. В архиве из оригинала 13 мая 2016 г.. Получено 18 февраля 2015.
  2. ^ Фарадей, Майкл (1834). «Об электрическом разложении». Философские труды Королевского общества. Архивировано из оригинал на 2011-07-20. Получено 2010-01-17. В этой статье Фарадей придумал слова электрод, анод, катод, анион, катион, электролит, и электролизовать.
  3. ^ Уитакер, Гарри (2007). Мозг, разум и медицина: очерки нейробиологии восемнадцатого века. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Спрингер. п. 140. ISBN  978-0387709673.
  4. ^ Сивасанкар (2008). Инженерная химия. Тата Макгроу-Хилл Образование. ISBN  9780070669321. В архиве из оригинала от 21.12.2017.
  5. ^ Дерст Р., Баумнер А., Мюррей Р., Бак Р. и Андриё К. "Химически модифицированные электроды: Рекомендуемая терминология и определения (PDF) В архиве 2014-02-01 в Wayback Machine ", ИЮПАК, 1997 г., стр. 1317–1323.